数控加工中的绿色加工技术

董小婷

摘 要： 绿色，在人们的意识里是纯净和环保的象征，意味着郁郁葱葱和天然健康无污染。什么是绿色机械制造呢？这是在20世纪八九十年代的时候所提出的新概念。这种技术又叫做环保技术，是以传统旧工艺为主，继而通过和环境、生产技术、科学材料类等一些技术来进行的创新性先进技术。其目标是使产品在生产的全部工作链中的制造、包装、应用、后期处理等能够产生较小的影响。

关键词： 数控加工;绿色加工

绿色机械制造是指在不牺牲产品的质量、成本、可靠性、功能和能量利用率的前提下，充分利用资源，尽量减轻制造过程对环境产生有害影响程度，实现优质、低耗、高效及清洁化的目标。

1绿色加工的定义

绿色制造（GreenManufacturing）是指在保证产品的功能、质量、成本的同时，综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式，义称为环境意识制造、无浪费制造。

绿色工艺是指物料和能源消耗最小化、废弃物最小化、环境污染最小化的加工工艺。

2绿色加工工艺简介

采用绿色切削加工工艺技术，是为了解决在切削过程中切削液带来的问题。润滑、冷却、排屑和清洗是切削液在机加工中所起到的作用，但大量使用切削液会对环境产生严重的影响，同时也会危害到工作人员的身体健康。目前国内主要从干式切削、绿色湿式切削、低温切削等几个方面进行了开发研究。

2.1干式切削加工工艺

干式切削加工技术方法多样，现干式切削在许多材料中都得到了广泛应用，尤其是在合金、铸铁和有色金属加工中。干式切削的切割温度很高，所以在选择刀具上非常严格，干式加工刀具必须具有高热韧性红硬性、高耐磨性、强抗粘结性，必须保证刀具和切削之间的摩擦系数尽可能小，排屑顺畅，易于散热。机床切削时其速度尽量要高，并配备吸尘和排屑装置。虽然干式切削加工工艺对保护环境等方面都起到了一定的作用，但是，其切削加工技术还存在很多不足：①在对高强度的钢材进行切削时，刀具磨损相当严重，即对刀具的材料、结构功能等提出了很高的要求;②加工时能量损耗较大，切削过程中产生的温度很高，而且在高温时铁屑会体现出热塑性，很难控制，造成了排屑的困难。

2.2低温切削

（1）低温切削的概念

低温切削加工是利用液氮（-186℃）、液体二氧化碳（-76℃）等低温介质，使工件、工具或切削区处于冷却状态从而进行切削加工的方法。

所谓液氮冷却就是利用液氮进行低温切削加工，即利用液氮使工件、刀具或切削区处于低温冷却状态进行切削加工的方法。氮气是大气中含量最多的成分，液氮作为制氧工业的副产品来源十分广阔。使用液氮作为切削液，应用后直接挥发成气体返回到大气中，没有任何污染物，从环保方面看是一种有前途的切削掖替代品。

（2）低温切削的效益

低温加工采用的低温液体一般为液氮，液氮取自空气，使用过程中挥发回到空气中，无论其生产还是使用过程，均不对环境造成任何污染，避免了切削液所造成的环境污染。？液氮挥发时，局部会产生缺氧现象，故应对加工区进行屏蔽，避免操作者受影响。？自然，比起常规的加工来，低温加工系统增加了两部分额外费用：一部分是低温设备的投资费（包括低温容器、加工区屏蔽、控制系统）;另一部分是低温液体消耗费。？若我们从资源的综合利用的角度出发，把制造厂建在氧气厂附近，直接利用氧气厂的废液——液氮作为低温加工系统的低温源，而液氢、液氧等输出供他用，形成资源综合优化利用系统，最大限度的提高资源综合利用率。另外还省去切削液供应及回收，减少了资源消耗，降低了低温加工的成本，提高其经济可行性。

3绿色加工的特点

绿色机械加工技术是以实现资源最大化利用为目的机械加工技术。基于我国供给侧结构性改革的具体要求，绿色机械加工技术具有以下特点：

（1）能源高效利用性。在強渊生态文明建设的环境下，机械加工技术的精密度以及先进行性越来越完善，尤其是绿色加工技术实现了对能源的最大化利用，有效降低了能源浪费现象。例如在切削生产工艺中传统的模式需要不断地添加各种润滑剂等，这样不仅增加人工费用，而且还会增加能源消耗。而绿色加工技术实现了一体化、智能化操作，大大降低了能源消耗;

（2）低污染。相比传统机械加工技术，绿色机械加工技术的核心是“绿色”，绿色不仅要求机械加工以资源最大化利用为主，而且还要求对生态环境造成最小的损害。绿色加工技术主要是采取更加先进的处理技术实现机械加工过程中所产生的各种低污染。例如微量润滑切削技术的应用就集中体现了绿色加工技术的理念。

（3）高效益。绿色加工技术以最小的投入实现最大的收益，因此在供给侧结构性改革要求下，机械加工企业通过技术创新成为驱动企业发展的关键。在强化创新节约型社会背景下实施绿色机械加工技术具有重大的现实意义，以机械零件切削工艺为例，传统的机械切削过程中不仅会造咸大量资源的浪费，例如在切削中浪费的原料要占到加工总量的30%左右，而且在加工过程中所产生的高温等对于道具的损害也是比较大的，并且在切削的过程中还会产生大量的有害气体等，威胁人的健康。

4结束语

当代社会，技术的发展日新月异，技术的进步实现了机械制造业的发展。随着人们对环境保护重视程度的不断提高，通过更新技术来实现零排放或零污染已成为一门重要课题。绿色机械加工技术是我国的一大发展趋势，推行此技术对于制造业的绿色生产、提高竞争力都起着重要作用。因此，掌握绿色机械加工技术的核心技术，使得这一技术在工业生产加工中真正得以广泛应用，对于我国实现可持续发展、建设环境友好型社会有着非常重要的作用。

参考文献

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